注塑機節(jié)能工作原理
　　
　　在注塑成型的一個周期中：鎖模→射膠→保壓→加料→冷卻→開模→頂針→取料等各動作，對流量和壓力要求是不一樣的，通常射膠和鎖模階段對流量和壓力需求很大，而在冷卻和取料等階段對流量和壓力的需求卻很小，注塑機在變頻改造前，在每個工作周期內(nèi)油泵的排量基本不變，當負載變小時，實際所需的流量較小，多余的流量通過溢流閥溢流掉，能量損失巨大。
　　
　　注塑機用變頻節(jié)能改造后，通過采集注塑機數(shù)控系統(tǒng)比例壓力和比例流量信號，自動調(diào)整變頻器對應(yīng)各個動作的電機運轉(zhuǎn)速度，以使油泵輸出的流量和壓力剛好能滿足成型機系統(tǒng)工作需要，在非動作狀態(tài)時（主要是冷卻狀態(tài)等）讓電機處于低速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，這樣在很大程度上減少注塑成型機的能耗，進而達到節(jié)能目的。
　　
　　故障分析與排除
　　
　　1、注塑機鎖模死機
　　
　?。?）故障現(xiàn)象：變頻器安裝調(diào)試完后，啟動電機出現(xiàn)鎖不了模而死機的現(xiàn)象，變頻器操作面板也沒有顯示故障信息。現(xiàn)場技術(shù)員還反映注塑機在鎖模時變頻器已設(shè)定zui大頻率50hz運行，但還是鎖不了模，注塑機在工頻運行下鎖模正常。
　　
　?。?）故障分析：到現(xiàn)場聽廠家技術(shù)員講解說：“該注塑機成型的產(chǎn)品是大功率喇叭支架，成型時設(shè)置的比例壓力比一般的模具要高很多，在工頻下運行一天偶爾也會有一兩次鎖不了模。”聽完技術(shù)員的這些話，可見排除故障不在注塑機本身，可以從變頻器側(cè)入手，拿萬用表測量變頻器輸入電壓350v左右，輸出電壓也才360v左右，可以確認是該廠的電網(wǎng)電壓偏低而引起的故障。
　　
　　有的人可能會想，變頻運行到50hz頻率怎么就開不了模呢？工頻50hz頻率怎么就能開模呢？經(jīng)過現(xiàn)場實測，在負載、工況不變的條件下，使用工頻50hz電源與變頻50hz電源向電機供電，消耗的功率是不同的，使用變頻后相同的50hz頻率，所提供的功率小于工頻電源提供的功率（約小于10%），因此會出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象，這也是實踐的結(jié)論。
　　
　?。?）故障排除：針對以上故障信息，我們應(yīng)該想到變頻器里面的兩個參數(shù)“zui大輸出電壓和zui大輸出頻率”，把這兩個參數(shù)中的任一個提高到合理值即可，比如把zui大輸出電壓由380v修改成400v或zui大輸出頻率由50hz修改成55hz，都可以解決這個鎖模問題。因為輸入電壓我們是不能改變的，但我們可以通過增加變頻器的輸出頻率和輸出電壓來保證設(shè)備正常運行。切記兩個參數(shù)都不要設(shè)置過大，能保證設(shè)備正常運行就可以了，設(shè)置過大會對電機不利。
　　
　　2、變頻器偶爾報“模擬量輸入異常故障”
　　
　?。?）故障現(xiàn)象：用戶反映：“變頻器安裝好運行一段時間很穩(wěn)定，由于生產(chǎn)需要更換了另一套模具，這時變頻器工作一段時間后就會報“模擬量輸入異常故障”而停機，按變頻器故障復(fù)位按鈕后又能正常運行，過了一段時間后又報同樣的故障，把變頻器轉(zhuǎn)換到工頻運行正常。
　　
　?。?）故障分析：根據(jù)經(jīng)驗變頻器報模擬量輸入異常故障一般產(chǎn)生的故障原因有以下三種：模擬輸入信號被干擾；模擬輸入電路異常；模擬輸入電壓/電流過高。
　　
　　到現(xiàn)場觀察注塑機的工藝參數(shù)設(shè)置都在允許范圍內(nèi)，修改變頻器參數(shù)也沒有改善。由于變頻器已經(jīng)做了抗干擾處理暫時排除*種故障原因，變頻器能正常接收模擬量信號也排除第二種故障原因，zui后就剩下第三種故障原因，此注塑機的比壓/比流反饋信號是0～1a的電流信號，把萬用表轉(zhuǎn)換到電流檔測量注塑機比例流量和比例壓力信號，測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)注塑機在高壓鎖模和射膠時電流達到1.2a左右，超出了變頻器上注塑機控制卡的電流檢查范圍，才會報模擬量輸入異常故障。主要原因是該注塑機使用十幾年了，設(shè)備上的控制系統(tǒng)已經(jīng)老化，造成設(shè)定參數(shù)與實際參數(shù)的誤差變化大。
　　
　　（3）故障排除：變頻器上的注塑機控制卡可以通過跳線選擇電流輸入范圍0～2a、0～1a。把短接塊插到0～2a電流檔，重新修改變頻器參數(shù)即可。
　　
　?。?）故障對策：針對這起故障問題，在些建議用戶在選用變頻器時，采用雙通道信號隔離注塑機控制器，原因是抗干擾性強；要求提供2路獨立的0～10v、0～24v、0～2a、0～1a輸入端子，方便在注塑機上取各種反饋信號。
　　
　　3、漏電斷路器跳閘
　　
　　（1）故障現(xiàn)象：在變頻器正常投入啟動運行后，注塑機主回路控制柜的漏電斷路器跳閘。在不帶電機空載運行時，設(shè)備運行正常；但接上電機后，漏電斷路器一瞬間就跳閘。
　　
　?。?）故障分析：打開注塑機主回路控制柜，發(fā)現(xiàn)用戶把總電源開關(guān)的斷路器，更換成漏電斷路器。為什么漏電斷路器在使用變頻器時容易跳閘呢？原因是由于變頻器運行時輸出電壓中含有高次諧波分量，從而使電動機繞組與外殼之間、以及導(dǎo)線對地之間產(chǎn)生寄生電容，這些寄生電容通過導(dǎo)線與地、機殼與地構(gòu)成漏電電流通路，如圖1所示；變頻器輸出側(cè)的漏電流大約為工頻操作時的3倍多，外加電動機等漏電流，當這個漏電流大于漏電斷路器的整定電流值時，漏電斷路器就會跳閘。
　　
　?。?）故障排除：遇到上述故障時，應(yīng)采取如下方法與對策，故障可以得到有效排除：
　　
　　使用專為高諧波/浪涌的漏電流而設(shè)計的漏電斷路器，漏電斷路器的動作電流應(yīng)該大于工頻工作時漏電流的5倍以上;
　　
　　漏電斷路器應(yīng)設(shè)于變頻器的輸入側(cè)，至于空開之后較為合適;
　　
　　采取降低變頻器載波頻率的方式，減少寄生電容造成的對地漏電流的影響;
　　
　　采用在變頻器輸入側(cè)加裝隔離變壓器的方法隔離漏電流;
　　
　　有必要時在變頻器輸入/輸出端加裝電抗器來抑制，無非就是增加成本。
　　
　　4、干擾加熱系統(tǒng)的溫度
　　
　?。?）故障現(xiàn)象：變頻器投入使用后干擾注塑機加熱系統(tǒng)，使注塑機系統(tǒng)報警而不能正常運行，注塑機上幾個溫區(qū)的實際溫度與設(shè)定溫度有幾十度甚至上的誤差變化（正常的誤差是0～8℃）。
　　
　?。?）故障分析：注塑機變頻節(jié)能改造中常遇見的問題就是改造后干擾注塑機不能正常運行，注塑機加熱系統(tǒng)一般采用熱電偶檢測溫度，這種檢測元件容易受變頻器輸出高次諧波干擾，從而造成注塑機溫度顯示和控制不準確。
　　
　?。?）故障對策：可以從以下幾方面來抑制干擾：
　　
　　盡量縮短變頻器與注塑機電動機之間的連線，動力線用金屬軟管套裝；
　　
　　在變頻器的輸入側(cè)和輸出側(cè)加裝磁環(huán)，降低變頻器的載波頻率；
　　
　　把注塑機的電源地與電機外殼地必須可靠接入變頻器的接地端子；
　　
　　給注塑機內(nèi)部溫控電偶供電電源加阻容濾波電路；
　　
　　給注塑機加熱系統(tǒng)的溫控電偶供電電源線加裝在環(huán)形強力磁鐵，電源線在強力磁鐵上一起朝同一方向纏繞3～5圈即可。這是一種比較實用和經(jīng)濟的解決方法，有的同行可能沒有見過強力磁鐵，請看下圖2所示（標準值：外徑25mm，內(nèi)徑10mm）。
　　
　?。?）故障排除：*種至第四種的方法都一一嘗試過，故障現(xiàn)象有一定的改善，但注塑機上的溫度變化還是偏大。當采用第五種方法后故障現(xiàn)象得到了明顯的改善，加熱系統(tǒng)上的溫度變化基本與工頻運行下一樣。
　　
　　5、托模動作時死機
　　
　?。?）故障現(xiàn)象：用戶反映注塑機用變頻節(jié)能改造后，安裝其它模具注塑產(chǎn)品時運行正常，但安裝做旋蓋的模具時，注塑機在托模（也稱頂鐘）動作時死機，變頻器上沒有顯示故障信息，用戶把變頻器的頻率給到zui大還是死機，把變頻器轉(zhuǎn)換到工頻運行正常。
　　
　　（2）故障分析：現(xiàn)場觀察注塑機在變頻下的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變頻器在注塑機開模動作時運行頻率在40hz以上，到托模時就只有幾赫茲運行，故障應(yīng)該就出在這里。經(jīng)過與注塑機維修人員的技術(shù)交流，從他口中得知：“做這個旋蓋制品的模具是帶有螺紋的，這要用到注塑機上的絞牙功能如下圖3所示，要想取出制品必須通過絞牙旋轉(zhuǎn)的方式，在整個注塑成型工序中絞牙的動作和頂針動作發(fā)生的時間點差不多；而絞牙功能是通過一個獨立的電磁閥控制，而這個電磁閥是不受注塑機主信號的控制。”分析到這里應(yīng)該明白故障的原因了。
　　
　?。?）故障排除：在故障分析里面我們提到絞牙功能的動作是由一個獨立的電磁閥（dc24v）控制，我們只要在這個電磁閥上并一個直流繼電器，然后從直流繼電器上取一個常開信號到變頻器多功能輸入端子做一個多段速控制，由于絞牙功能用到的壓力很大，現(xiàn)場嘗試把變頻器多段速頻率設(shè)定為45hz都不能成功，設(shè)定為50hz頻率后，才能保證注塑機正常生產(chǎn)。
　　
　　6射膠動作時螺桿振動
　　
　　（1）故障現(xiàn)象：代理商技術(shù)人員在現(xiàn)場安裝、調(diào)試好變頻器后，在變頻下啟動注塑機電機開始生產(chǎn)，注塑機在射膠時螺桿（如圖3所示）振動聲很大，但注塑機沒有死機變頻器也沒有報故障，可是影響注塑機的正常生產(chǎn)?，F(xiàn)場技術(shù)人員嘗試了很多方法還是解決不了故障問題，zui后請求。
　　
　?。?）故障分析：到達現(xiàn)場后，先把注塑機轉(zhuǎn)換到工頻運行正常，再把注塑機轉(zhuǎn)換到變頻下運行，觀察注塑機在射膠剛開始時還穩(wěn)定，射膠快完成時螺桿振動發(fā)出的聲音很刺耳，感覺變頻器拖動電機很無力，后來把變頻器頻率給定增大到50hz故障依然如此；后來查看注塑機的工藝參數(shù)設(shè)置發(fā)現(xiàn)射膠設(shè)定的動作時間為5s，第三段射膠設(shè)定的zui大壓力為130dar、zui大速度為85%，在注塑機應(yīng)用中設(shè)置這么高的參數(shù)很少見，后詢問該廠技術(shù)人員，才得知這種注塑制品pvc塑料管材是聚氯乙烯材料，這種材料注塑成型產(chǎn)品時要求的壓力都很大。了解后心里大概有個低了，拿著鉗形電流表測量電機運行電流嚇一跳，注塑機在射膠時的運行電流達到了80多安培，就是說電機過載到了200%，而且還要持續(xù)好幾秒鐘，這也難怪在變頻運行下螺桿振動。
　　
　?。?）故障原因：就是因為變頻器在射膠動作時已進入電流限幅工作狀態(tài)，變頻器在運行過程中，由于射膠時負載太重，變頻器輸出電流會超過其限幅水平值，變頻器會自動降低輸出頻率，當變頻器輸出電流小于電流限幅水平值時，就按正常的輸入指令運行。
　　
　?。?）故障對策：由于此注塑機選用變頻器時是按標準配置的，22kw變頻器額定電流為4，過載能力200%的額定負載條件下只能連續(xù)工作1s。注塑機電機在射膠動作時工作電流已達到80多安培，這是典型的小馬拉大車現(xiàn)象，變頻器肯定經(jīng)不起折騰，建議放大一個功率等級使用。